(57)【要約】【課題】光学特性を測定するための光源は、時間と共に光出力が変動するために、挿入損失測定値に光源出力の変動分が付加されて測定精度が悪くなる。【解決手段】光源、光スイッチ、調芯装置、光検出器、及びこれらの機器を自動制御するコンピュータ機器からなる光学特性検査装置を用いた光伝送用素子の挿入測定方法において、光源の光出力変動をモニタするためのパスを設け、挿入損失測定値に対し、この光源の光出力変動分を補正する。【選択図】      図１
2005265526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送用素子へ光を入射するための光源と、前記光伝送用素子を透過した光を受光するための光検出器と、前記光伝送用素子と測定用光ファイバとを調芯するための調芯装置とを備え、前記光源と前記調芯装置の間に第一光スイッチを設け、前記光検出器と前記調芯装置の間に第二光スイッチを設けると共に、前記第一光スイッチと前記第二光スイッチとの間に前記光源の光出力の変動を前記光検出器でモニタするための光源モニタ用光路を設け、前記光源から前記第一光スイッチ及び前記光源モニタ用光路を経由して前記第二光スイッチからの光出力を前記光検出器で受光して初期モニタ値としてコンピュータ機器に記憶すると共に、前記調芯装置の入力側光ファイバフェルールと、前記調芯装置の出力側光ファイバフェルールを直接突き合せたときに前記光検出器の受光量が最大となるように調芯した後、前記光検出器の最大の受光量を前記光伝送用素子の挿入損失を測定するためのリファレンス値として前記コンピュータ機器に記憶した後、前記光伝送用素子の挿入損失を測定する前または／および測定中に少なくとも１度、前記光源の光出力の変動をモニタするための光源モニタ用光路に切替え、そのときの前記光検出器の受光量を測定し、初期モニタ値との差を前記コンピュータ機器を用いて自動計算し、初期モニタ値との差を前記光源の出力変動分として、前記光伝送用素子の挿入損失測定値からを前記光源の出力変動分を前記コンピュータ機器を用いて自動補正することを特徴とする光伝送用素子の挿入損失測定方法。
【請求項２】
前記光伝送用素子の各パスの挿入損失を測定する毎に、前記光源の光出力変動をモニタするための光源モニタ用光路に切替え、そのときの前記光検出器の受光量を測定し、前もって測定していた前記初期モニタ値との差を計算し、その差の値を前記光源の光出力変動分とし、前記光伝送用素子の各パスの挿入損失値と前記光源の光出力変動分とを前記コンピュータ機器を用いて自動補正することを特徴とする請求項１に記載の光伝送用素子の挿入損失測定方法。
【請求項３】
前記光源の光出力安定保証時間内に少なくとも１度は、前記光源の光出力変動をモニタするための光源モニタ用光路に切替え、そのときの前記光検出器の受光量を測定し、前もって測定していた前記初期モニタ値との差を計算し、その差の値を前記光源の光出力変動分とし、前記光伝送用素子の各パスの挿入損失値と前記光源の光出力変動分とを前記コンピュータ機器を用いて自動補正することを特徴とする請求項１に記載の光伝送用素子の挿入損失測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送用素子の光学特性、特に挿入損失測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光伝送用素子の挿入損失測定系の構成を図３に示す。
被測定物である光スイッチ素子１はメカニカル光スイッチなどの光路切換器１０に接続されている。また、光源２０及び計測部３０が光路切換器１０に接続されると共に、これら各機器は電気インターフェイス１００を用いて電気的に接続され、遠隔制御部２を用いて遠隔自動制御されている。
【０００３】
一方、挿入損失測定系の光伝送路の損失等は、事前に計測しておくことが可能であり、光スイッチ素子１との間の接続部での損失もソフトウエア処理によって算出し、誤差を補償できる。
なお、本出願の発明に関する先行技術文献としては、次のものがある。
【特許文献１】特開平５−２４０７３４
【特許文献２】特開平１０−６２３０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光学特性を測定するための光源は、時間と共に光出力が変動するために、挿入損失測定値に光源出力の変動分が付加されて測定精度が悪くなるという問題があった。
【０００５】
その対策として、高精度な測定、例えば０．１ｄＢ程度の測定精度が要求されるときは、光源出力の変動分を補正するため、リファレンスを取り直した後、挿入測定を行っていた。このため、リファレンス測定が頻繁（２から４回／１日）に必要となり、測定できる光伝送用素子数量が少なくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、光学特性を測定するための光源と、測定する光路を切替えるための光スイッチと、光伝送用素子と測定用光ファイバとを調芯するための調芯装置と、光伝送用素子を透過した光を受光するための光検出器と、光源、光スイッチ、調芯装置及び光検出器を自動制御するコンピュータ機器からなる光学特性検査装置において、光源の光出力の変動をモニタするためのパスを設けたことにある。すなわち、光学特性検査装置の挿入損失測定パスのリファレンス値を測定し、コンピュータ機器に記憶する。このリファレンス値を基に、光伝送用素子の各パスの損失算出時の基準値とするものである。
【０００７】
挿入損失測定パスのリファレンス値を測定した後、光源の光出力変動をモニタするため光源モニタ用光路に切替え、そのときの光検出器の受光量を光源の光出力の基準値とする。
すなわち、挿入損失測定パスのリファレンス値を測定した後、直ちに光源の光出力変動をモニタするための光源モニタ用光路に切替え、そのときの光検出器の受光量を光源の光出力の基準値とする。この間は数分程度と短時間であるため、光源の光出力変動はほぼゼロである。従って、挿入損失測定パスのリファレンス値と、光源の光出力の変動をモニタする光源モニタ用光路の基準値の間には、光源の時間的な光出力変動分による誤差は含まれていない。
【０００８】
光伝送用素子の損失を測定する前または／および測定している間、光源の光出力変動をモニタするための光源モニタ用光路に切替え、そのときの光検出器の受光量を測定し、前もって測定していた光源の光出力の基準値との差をコンピュータ機器を用いて自動計算し、その差の値を光源の変動分として、光伝送用素子の挿入損失測定値から光源の光出力変動分をコンピュータ機器を用いて自動補正する。
【０００９】
すなわち、光伝送用素子の損失を測定する前または／および測定している間、光源の光出力変動をモニタするための光源モニタ用光路から光源の変動分を算出する。この光源の光出力変動分を光伝送用素子の挿入損失値から差し引くことにより、高精度な挿入損失測定値を得ることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、光伝送用素子の各パス測定毎に、光源の光出力変動をモニタするための光源モニタ用光路に切替え、そのときの光検出器の受光量を測定し、前もって測定してあった光源の光出力の基準値との差を計算し、その差の値を光源の変動分とした後、光伝送用素子の各パスの挿入損失値と光源の光出力変動分とをコンピュータ機器を用いて自動補正することにある。
【００１１】
すなわち、光伝送用素子の各パスの挿入損失測定毎に、光源の光出力変動をモニタし光源の光出力変動分を算出する。光伝送用素子の各ポートの損失値から、各パス毎に算出した光源の光出力変動分を差し引くことで、各パス毎に光出力変動に対し挿入損失の補正をすることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、光源製造メーカの保証する光出力安定保証時間内に少なくとも１度は、光源の光出力変動をモニタするための光源モニタ用光路に切替え、そのときの光検出器の受光量を測定し、前もって測定していた光源の光出力の基準値との差を計算し、その差の値を光源の光出力変動分とした後、測定した光伝送用素子のパスの損失値と光源の光出力変動分とをコンピュータ機器を用いて自動補正することにある。
【００１３】
すなわち、光源の光出力安定保証時間内、通常（室温）使用で３０分以内に少なくとも１度は、光源の光出力変動をモニタするためのパスに切替え、光源の光出力変動分を求めた後、測定した光伝送用素子のパスの損失値と光源の光出力変動分とをコンピュータ機器を用いて自動補正する。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明した通り、本発明によれば、測定した挿入損失値に含まれる、光源の光出力変動分の誤差を補正することができるため、高精度な挿入損失測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面と共に詳細に説明する。
【００１６】
本発明の実施例を図１に示す。
図１は光学特性検査装置１７０の構成図である。
光源１９０は入力側光スイッチ１１０の入力ポート１１１に接続され、入力側光スイッチ１１０の出力ポート１１２は、入力側調芯部１２１に設置された入力側光ファイバフェルール１２２と接続されている。また、調芯装置１２０は入力側調芯部１２１、出力側調芯部１２４、および被測定物である光伝送用素子１０１を設置するステージ１２３から構成されている。ここで光伝送用素子１０１として、１×８スプリッタ素子を例として説明する。１×８スプリッタ素子は、一つの入力光を１／８に等分配して出力するものである。
【００１７】
また、出力側調芯部１２４には出力側光ファイバフェルール１２５が設置されており、出力側光ファイバフェルール１２５の他端は、出力側光スイッチ１３０の入力ポート１３１に接続されている。一方、入力側光スイッチ１１０の出力ポート１１３と出力側光スイッチ１３０の入力ポート１３２は光ファイバコード１４０で接続されている。出力側光スイッチ１３０の出力ポート１３３は光検出器１５０に接続されている。
そして各機器は電気的インターフェース１８０によって電気的に接続され、コンピュータ機器１６０によって自動制御される。
【００１８】
図２に挿入損失測定パスのリファレンス測定方法を示す。コンピュータ機器１６０を用いて、入力側光スイッチ１１０の出力ポート１１２、出力側光スイッチ１３０の入力ポート１３１に設定し、光路がロス測定パスとなるように制御する。
【００１９】
次に、入力側光ファイバフェルール１２２と、出力側光ファイバフェルール１２５を直接突き合せ、光検出器１５０が最大の受光量となるように入力側光ファイバフェルール１２２と、出力側光ファイバフェルール１２５をそれぞれ調芯する。光検出器１５０において最大の受光量を検出したら、その最大の受光量を光学特性検査装置１７０の挿入損失測定パスのリファレンス値Ｐｒとして、コンピュータ機器１６０に記憶させる。
【００２０】
挿入損失測定パスのリファレンス値の測定後直ちに、コンピュータ機器１６０を用いて、入力側光スイッチ１１０の出力ポート１１３、出力側光スイッチ１３０の入力ポート１３２にそれぞれ設定し、光源１９０の光出力の変動をモニタするパスに切替える。そのときの光検出器１５０の受光量を光源の光出力の基準値Ｐｍ０として、コンピュータ機器１６０に記憶させる。
【００２１】
以上より、挿入損失測定パスのリファレンス値Ｐｒと、光源の光出力変動をモニタするパスの受光量の基準値Ｐｍ０が測定される。この間は数分程度と短時間であるため、光源の光出力変動はほぼゼロである。従って、挿入損失測定パスのリファレンス値Ｐｒと、光源の光出力の変動をモニタするパスの基準値Ｐｍ０の間には、光源の変動分による誤差は含まれていない。
【００２２】
次に、光伝送用素子１０１の挿入損失測定方法を図１に従って説明する。
コンピュータ機器１６０を用いて、入力側光スイッチ１１０の出力ポート１１２、出力側光スイッチ１３０の入力ポート１３１に設定し、光路が損失測定パスとなるように制御する。
【００２３】
次に、被測定物である光伝送用素子１０１をステージ１２３に設置し、光検出器１５０が最大の受光量となるように、入力側光ファイバフェルール１２２と、出力側光ファイバフェルール１２５をそれぞれ光伝送用素子１０１と調芯する。光検出器１５０において最大の受光量を検出したら、その最大の受光量を光伝送モジュール用素子１０１のＰｎとして、コンピュータ機器１６０に記憶させる。
【００２４】
次に、光伝送用素子１０１の出力側の別のポートに出力側光ファイバフェルール１２５を移動し、光検出器１５０が最大の受光量となるように、入力側光ファイバフェルール１２２と、出力側光ファイバフェルール１２５を再び調芯する。光検出器１５０において最大の受光量を検出したら、その最大の受光量を光伝送用素子１０１のＰｎ２として、コンピュータ機器１６０に記憶させる。以下、光伝送用素子１０１の出力側の各ポートに対応して同様の測定を繰返し、光伝送用素子１０１の各パスの最大の受光量Ｐｎを測定し、順次コンピュータ機器１６０に記憶させる。
【００２５】
光伝送用素子１０１の各パスの測定が終了したら、直ちにコンピュータ機器１６０を用いて、入力側光スイッチ１１０の出力ポート１１３、出力側光スイッチ１３０の入力ポート１３２にそれぞれ設定し、光源１９０の光出力の変動をモニタするパスに切替える。そのときの光検出器１５０の受光量を光源の光出力のモニタ値Ｐｍ１として、コンピュータ機器１６０に記憶させる。
【００２６】
挿入損失測定パスのリファレンス測定に測定した光源の光出力の基準値Ｐｍ０と、今回光伝送用素子１０１の損失測定後の光源の光出力モニタ値Ｐｍ１との差を計算し、光源の経時変化による変動分Ｐｍｄが求められる。式（１）参照。
Ｐｍ０−Ｐｍ１＝Ｐｍｄ・・（１）
【００２７】
次に挿入損失の算出を行う。光伝送用素子１０１の各パスの最大受光量Ｐｎから、挿入損失測定パスのリファレンス値Ｐｒを差し引く。（２）式参照。
Ｐｎ−Ｐｒ＝Ｐ１ｎ・・（２）
なお、ｎは光伝送用素子１０１の各パスを示す。
【００２８】
この計算により、光伝送用素子１０１の各パスの損失を算出することができる。この計算は、コンピュータ機器１６０に記憶した各データを基に、自動的に行うことができる。
【００２９】
次に挿入損失の補正計算を行う。
式（２）で示した挿入損失の算出には、光源の経時変化による変動分Ｐｍｄが含まれている。従って、式（１）で求めた光源の経時変化による変動分Ｐｍｄを差し引くことにより、高精度な挿入損失測定値Ｐｐｎを得ることができる。（３）式参照。
Ｐｐｎ＝Ｐ１ｎ−Ｐｍｄ＝（Ｐｎ−Ｐｒ）−（Ｐｍ０−Ｐｍ１）・・（３）
【００３０】
第二の実施の形態を説明する。
光伝送用素子１０１のパス数が多くなると、全パス測定するのに時間がかかる。例えば、１×３２スプリッタ素子では、約３０分から１時間かかる。このため、測定中に光源の光出力が変化してしまい、測定前または測定終了後に光源の光出力変動分Ｐｍｄを求めて補正しても、０．１ｄＢ以下の高精度な挿入損失値を得ることができない。
【００３１】
そこで、各パスの挿入損失測定毎に、光源の変動をモニタするパスに切換えて光源の経時変化による光出力変動分Ｐｍｄを求めて、各パスのロス算出値に対し、この光源の光出力変動分Ｐｍｄを補正する。これによれば、各パスの挿入損失測定毎に光源の経時変化による光出力変動分Ｐｍｄを求めるため、短時間（数分間）のうちに挿入損失測定と光源の経時変化による光出力変動分Ｐｍｄを求めて挿入損失補正することになり、正確な挿入損失測定値を算出することが可能となる。
【００３２】
第三の実施の形態を説明する。
各パスの挿入損失測定毎に、光源の変動をモニタするパスに切換えて光源の経時変化による光出力変動分Ｐｍｄを求めることは、０．１ｄＢ以下の高精度な挿入損失測定値を算出するために非常に有効であるが、全パスについて光源光出力のモニタを行なわなければならないので測定に時間がかかる。
【００３３】
そこで、光出力安定保証時間内（通常使用で３０分以内が標準）に少なくとも１度は、光源の光出力変動をモニタするためのパスに切替え、そのときの光検出器の受光量を測定し、前もって測定していた光源の光出力の基準値との差を計算し、その差の値を前記光源の光出力変動分Ｐｍｄとした後、測定した光伝送用素子のパスの挿入損失値と前記光源の光出力変動分Ｐｍｄとを前記コンピュータ機器１６０を用いて自動補正する。
【００３４】
これによれば、光源の光出力変動の補正も比較的短時間（３０分以内）で行うことができると共に、光源の光出力変動をモニタ回数も少ないため、１素子当りの測定時間も短く、且つ高精度なロス補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す。
【図２】本発明のリファレンス測定の構成を示す。
【図３】従来発明の一実施例の構成を示す
【符号の説明】
【００３６】
１９０  光源  
１１０  入力側光スイッチ
１３０  出力側光スイッチ
１４０  光ファイバコード
１５０  光検出器
１  光スイッチ素子（被測定物）
２  遠隔制御部
１０  光路切換器
２０  光源
３０  計測部
５０  光伝送路
【図１】
2005265526.tif 000003
【図２】
2005265526.tif 000004
【図３】
2005265526.tif 000005